Phát hiện ngẫu nhiên về màu nhuộm bền mới có nhiều ứng dụng

E-mail | Bản in | Lưu xem sau

Một phát hiện ngẫu nhiên tại phòng thí nghiệm tại đại học bang Oregon rõ ràng đã tìm ra chất mà qua hàng ngàn năm những người Ai Cập cổ đại, vương triều nhà Hán tại Trung Quốc, văn hóa Maiya và nhiều nữa đã mất công sức kiếm tìm – đó là tạo ra một màu nhuộm xanh gần như hoàn hảo.

Những hợp chất mangan kỳ lạ được dùng để tạo ra một loại màu nhuộm mới mà an toàn khi sản xuất, bền và tốt với môi trường.

Lịch sử đã ghi lại, con người trên toàn thế giới đã tìm thấy những hợp chất vô cơ có thể được dùng để sơn đồ vật thành màu xanh, thường thành công một cách hạn chế. Hầu như có các vấn đề về môi trường và độ bền. Màu xanh coban, được phát triển ở Pháp những năm đầu thế kỷ 19, có thể là chất sinh ung thư. Màu xanh Phổ có thể làm thoát ra xyanua. Những chất nhuộm màu xanh khác thì không vững khi được tiếp xúc với nhiệt độ hay các môi trường axit.

Nhưng các nhà hóa học tại OSU đã phát hiện ra những hợp chất mới dực trên mangan mà bước đầu giải quyết được những mối lo ngại đó. Chúng thì an toàn hơn khi sản xuất, bền hơn nhiều, và tốt hơn với môi trường. Chúng có thể tồn tại ở nhiệt độ rất cao và không phai đi sau một tuần rửa bằng axit.

Những phát hiện đã được công bố trên tạp chí của Hiệp Hội Hóa Học Mỹ, một bằng sáng chế về thành phần cấu tạo của hợp chất và quá trình tạo ra nó được công nhận. Nghiên cứu được tài trợ bởi Quỹ Khoa Học Quốc Gia.

Một “sự kết hợp hình chóp tam giác kép” của những hợp chất mangan được dùng để tạo ra một chất nhuộm màu xanh mới mà an toàn khi sản xuất, bền và tốt cho môi trường.

Mas Subramanian, giáo sư về Khoa Học Vật Liệu tại Khoa Hóa của OSU cho biết “Về cơ bản, đây là một phát hiện tình cờ. Chúng tôi đang khám phá các oxit mangan về những đặc tính điện tử thú vị mà chúng có, có thể là vừa chứa sắt và sắt từ cùng lúc. Công trình của chúng tôi không liên quan đến việc tìm ra một chất nhuộm”.

Ông cho biết “Một ngày nọ, một nghiên cứu sinh làm việc trong dự án đang lấy những mẫu ra khỏi lò rất nóng khi tôi đang đi ngang qua, và nó màu xanh, một màu xanh rất đẹp. Tôi nhận ra ngay lập tức rằng, một điều gì đó tuyệt vời và bất ngờ đã xảy ra”. 

Các nhà nghiên cứu cho biết, điều đã xảy ra đó là khoảng 1200 độ C-gần 200 độ F, oxit mangan vô hại này mặt khác đã chuyển thành một hợp chất màu xanh sống động mà có thể được dùng để làm một chất nhuộm có thể chống lại độ nóng và axit, tốt với môi trường và rẻ khi sản xuất từ khoáng vật đã có sẵn.

Chất nhuộm màu xanh mới nhất này, có thể là tốt nhất, trong lịch sử đã được tìm ra, do những ion mangan có kết cấu không bình thường-là sự kết hợp các hình chóp tam giác kép khi có nhiệt độ cực đại.

Subramanian cho biết “Từ khi những người Ai Cập đầu tiên phát triển ra những chất nhuộm màu xanh đầu tiên, công nghệ chất nhuộm đang phải đối mặt với các vấn đề an toàn, độc hại, và độ bền”.

Các nhà nghiên cứu cho biết, màu nhuộm cuối cùng có thể có hữu ích trong mọi thứ từ những máy in phum màu đến những chiếc xe hơi, sơn nhà hay mỹ thuật.

Các nhà khoa học cho biết, trong bài báo của họ, hợp chất mới mang lại màu xanh sáng và đẹp bất ngờ và họ đã tóm tắt cấu trúc và các đặc điểm của chúng cho tiết. Hợp tác trong công trình là các nhà nghiên cứu từ Khoa Vật Liệu tại đại học California và Santa Barbara.

Subramanian cho biết “Nhiều khám phá thú vị nhất thì không có kế hoạch trước, chúng tôi thấy được điều đó qua lịch sử. Có sự may mắn ở đây, nhưng tôi đã dạy các sinh viên của tôi là bạn phải cảnh giác nhận ra điều đó khi sảy ra, thậm chí nếu như nó không phải là những gì bạn mong đợi”.

 “May mắn ủng hộ đầu óc tỉnh táo”.